[发明专利]一种USB JTAG采集下载一体化装置

说明书

本发明公开了一种USB JTAG采集下载一体化装置，该装置由USB接口、电源模块、接口模块、主控模块、时钟模块、信号生成模块、数据采集模块、电平转换模块、JTAG接口共9个部分构成。本发明同时支持下载和信号采集，便于JTAG信号分析和故障定位，具有较高的实用价值。

技术领域

本发明属于USB JTAG下载器技术领域，涉及一种USB JTAG采集下载一体化装置。

背景技术

USB JTAG下载器已广泛用于DSP、CPLD、FPGA等器件的下载、调试和在线分析。由于现有USB JTAG下载器并不支持JTAG信号实时采集，当JTAG通信出现问题时，需要使用示波器、逻辑分析仪或专用的JTAG分析设备进行辅助分析。这些仪器设备往往价格昂贵、便携性差，且需要多根引线进行连接，不仅影响了排故效率，还由于阻抗或干扰等问题容易造成故障误判。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：针对现有USB JTAG下载器不支持JTAG信号实时采集的问题，提供一种USB JTAG采集下载一体化装置。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种USB JTAG采集下载一体化装置，其特点是由USB接口、电源模块、接口模块、主控模块、时钟模块、信号生成模块、数据采集模块、电平转换模块、JTAG接口共9个部分构成，所述的该装置内部模块具有如下信号连接关系：接口模块一侧与USB接口相连，另一侧分别与主控模块和数据采集模块相连；主控模块分别与接口模块、时钟模块、信号生成模块、数据采集模块相连；时钟模块分别与主控模块和数据采集模块相连；信号生成模块分别与主控模块、电平转换模块和数据采集模块相连；数据采集模块分别与主控模块、时钟模块、信号生成模块、电平转换模块、接口模块相连；电平转换模块一侧与信号生成模块和数据采集模块相连，另一侧与JTAG接口相连。

所述USB接口为USB2.0、USB3.0或USB3.1接口，用于连接上位机，为本装置供电，同时进行指令和数据传输。

所述电源模块将USB接口提供的5V电压转换为各模块所需电压为各模块供电。

所述接口模块实现USB与内部总线通信协议的相互转换，其中内部总线可根据接口模块、主控模块、数据采集模块的具体实现方式选择串行或并行总线。

所述主控模块对内部总线数据进行解析，得到指令信息，并根据指令和数据采集模块采集的数据控制时钟模块、信号生成模块、数据采集模块完成相应功能；主控模块内含模拟数据存储子模块，用于存储JTAG协议芯片模拟数据，主控模块可根据该数据和数据采集模块采集到的TCK、TMS、TDO信号控制TDI信号输出，实现芯片模拟功能。

所述时钟模块在主控模块的指令控制下生成指定频率的时钟信号供数据采集模块使用。

所述信号生成模块在主控模块的指令控制下生成指定时序的TCK、TMS、TDI和GPOx(x＝0,1,2,…,m,m∈N)信号，其生成的TCK信号同时供数据采集模块使用。

所述数据采集模块在主控模块的指令控制下，使用时钟模块生成的时钟信号、信号生成模块生成的TCK信号对数据进行采集，将采集的数据送入主控模块，或通过内部总线送入接口模块并最终通过USB接口传至上位机；其支持采集的信号包括TCK、TMS、TDI、TDO、GPOx(x＝0,1,2,…,m,m∈N)和GPIy(y＝0,1,2,…,n,n∈N)信号。